CN108494266A - 光伏并网逆变器及其控制方法 - Google Patents

光伏并网逆变器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种光伏并网逆变器及其控制方法，光伏并网逆变器包括直流输入单元、逆变单元、电压检测单元和主控CPU；所述逆变单元包括逆变模块、升压模块；所述升压模块包括变压器，所述变压器包括铁芯、输入端子、输入线圈、输出端子A、输出端子B、转筒A、转筒B、穿线板；所述转筒A、转筒B上设有缠绕方向相同且通过导电线相连的导电线圈，所述转筒A安装在铁芯上，且所述转筒A上缠绕的导电线圈组成输出线圈，所述导电线与输出端子B连接，转筒B带动转筒A转动。本发明具有足够大的输出电压范围，适用范围广；且采用主控CPU和电压检测配合，可实现全自动控制。

Description

光伏并网逆变器及其控制方法
技术领域
本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏并网逆变器及其控制方法。
背景技术
现有的光伏发电系统，因目前常用的电池板功率和电压不同，因而在组装并网时，需要根据不同的逆变器型号来选配不同的电池板，因而组装麻烦。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种通用型的光伏并网逆变器，适用于不同类型的电池板。
本发明提供一种解决上述问题的光伏并网逆变器，采用的技术方案如下：
一种光伏并网逆变器，包括直流输入单元、逆变单元、电压检测单元和主控CPU；
所述逆变单元包括：
逆变模块：用于将直流电压转变为交流电压；
升压模块：用于将从逆变模块中输出的交流电压进行升压；
所述升压模块包括变压器，所述变压器包括铁芯、输入端子、输入线圈、输出端子A、输出端子B、转筒A、转筒B；所述转筒A、转筒B上设有缠绕方向相同且通过导电线相连的导电线圈，且所述导电线圈的一端与输出端子A连接，所述导电线圈的另一端固定在转筒B上；所述转筒A安装在铁芯上，且所述转筒A上缠绕的导电线圈组成输出线圈，所述导电线与输出端子B连接，转筒B带动转筒A转动。
优选地，所述变压器还包括穿线板，所述穿线板上设有穿线孔和压线装置，所述导电线穿过穿线孔；所述穿线孔的底边设有导电块，所述导电块与输出端子B连接；所述压线装置关闭时，导电线与导电块相接触。
优选地，所述压线装置包括转轴、转轮、压线板和导轨，所述转轴安装在转轮内的轴承上，所述转轮固定安装在穿线板上，所述转轮上设有吊带，所述吊带的一端固定在转轮上，所述吊带的另一端固定在压线板上；所述导轨位于穿线孔的两端，所述压线板的左右两端固定在导轨内。
优选地，所述导轨内设有滑轮，所述压线板的左右两端设有与滑轮相配合的凹槽。
优选地，所述穿线孔的下边、导电块的上边为连续的波浪形。
优选地，所述压线板与导电线的接触处为圆弧形。
优选地，所述转筒A上设有导电圈，所述导电线圈的一端与导电圈固定连接，所述导电圈与输出端子A连接。
优选地，所述转筒A和转筒B之间为齿轮连接。
一种光伏并网逆变器的控制方法，具体包括以下步骤：
①电压检测单元检测直流输入单元的输入电压并发送到主控CPU；
②在主控CPU设定输出电压；
③根据输入电压、输出电压，由主控CPU根据公式计算出输出线圈的数量；
④主控CPU发送指令到电机A，电机A带动转筒B转动，转动B带动转筒A转动；
⑤电机A转动所需的圈数后，停止转动；
⑥由电压检测单元对输出电压进行检测，并将检测数据发送给主控CPU，主控CPU对检测输出电压和设定输出电压进行比较；
⑦如检测输出电压等于设定输出电压，则主控CPU将转筒A、转筒B上的线圈数量保存，执行⑧；如检测的输出电压不等于设定输出电压，由主控CPU发出异常警报；
⑧主控CPU发送指令给电机B，由电机B带动转轴、转轴带动转轮、转轮带动吊带反转，从而在压线板重力作用下压线板下降关闭，将导电线压住，且使导电线与导电块相接触。
优选地，当输入电压发生变化或者需要调整变压器的输出电压时，控制方法如下：
①主控CPU发送指令给电机B，由电机B带动转轴、转轴带动转轮、转轮带动吊带正转，从而吊带带动压线板上升，导电线恢复自由度；
②检测输入电压；
③在主控CPU设定需要的输出电压；
④由主控CPU根据公式计算出输出线圈的数量；且主控CPU根据转筒A、转筒B现有上的线圈数量计算出转筒A需要转动的圈数以及转动方向；
⑤主控CPU将需要转动的圈数以及转动方向发送指令到电机A，电机A带动转筒B转动，转动B带动转筒A转动；
⑥电机A转动所需的圈数后，停止转动；
⑦由电压检测单元对输出电压进行检测，并将检测数据发送给主控CPU，主控CPU对检测输出电压和设定输出电压进行比较；
⑧如检测输出电压等于设定输出电压，则主控CPU将转筒A、转筒B上的线圈数量保存，执行⑨；如检测的输出电压不等于设定输出电压，并由主控CPU发出异常警报；
⑨主控CPU发送指令给电机B，由电机B带动转轴、转轴带动转轮、转轮带动吊带反转，从而在压线板重力作用下压线板下降，将导电线压住，且使导电线与导电块相接触。
本发明的有益效果：
（1）本发明的光伏并网逆变器的具有足够大的输出电压范围，适用范围广，只需要根据需要改变输出线圈的数量即可。
（2）本发明采用主控CPU和电压检测配合，可实现全自动控制，节省人力成本，提高光伏并网逆变器的效率。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明中变压器的结构示意图；
图3为穿线板的结构示意图；
图4为图3中A-A截面图；
图5为压线板关闭时的结构示意图；
图中，1是直流输入单元，2是逆变单元，21是交流滤波模块， 22是升压模块，221是铁芯，222是输入端子，223是输入线圈，224是导电圈，225是输出端子A，226转筒B，227是转筒A，228是穿线板，2281是电机B，2282是导轨，2283是滑轮，2284是导电线，2285是压线板，2286是导电块，2287是吊带，2288是转轮，2289是转轴，22810是穿线孔，22811是穿线孔的下边，229是输出线圈，2210是输出端子B，2211是齿轮，23是逆变模块，3是电压检测单元，4是主控CPU。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图所示，一种光伏并网逆变器，包括直流输入单元、逆变单元、电压检测单元和主控CPU。
所述逆变单元包括：
逆变模块：用于将直流电压转变为交流电压；
升压模块：用于将从逆变模块中输出的交流电压进行升压。
本实施例中，所述逆变单元还包括交流滤波单元：用于将升压后的交流电压进行滤波；
所述升压模块包括变压器，所述变压器包括铁芯、输入端子、输入线圈、输出端子A、输出端子B、转筒A、转筒B、穿线板；所述转筒A、转筒B上设有缠绕方向相同且通过导电线相连的导电线圈；所述转筒A的一端设有导电圈，所述导电圈与输出端子A连接，所述穿线板上设有穿线孔，所述穿线孔的底边设有导电块，所述导电块与输出端子B连接，所述导电线圈的一端的与导电圈固定连接，所述导电线圈的另一端固定在转筒B上，所述导电线穿过穿线孔；所述转筒A安装在铁芯上，且所述转筒A上缠绕的导电线圈组成输出线圈。所述转筒B与电机A的输出轴连接。
所述穿线板还设有压线装置，所述压线装置关闭时，导电线与导电块相接触。
所述压线装置包括转轴、转轮、压线板和导轨，所述转轴安装在转轮内的轴承上，所述转轮固定安装在穿线板上，所述转轮上设有吊带，所述吊带的一端固定在转轮上，所述吊带的另一端固定在压线板上；所述导轨位于穿线孔的两端，所述压线板的左右两端固定在导轨内。所述转轴与电机B的输出轴连接。
所述导轨内设有滑轮，所述压线板的左右两端设有与滑轮相配合的凹槽。
所述穿线孔的下边、导电块的上边为连续的波浪形。
所述逆变单元还包括MPPT控制器，用于对升压模块和逆变模块进行控制以使得直流输入具有最佳的工作电压。
所述转筒A和转筒B之间为齿轮连接。
一种光伏并网逆变器的控制方法，具体包括以下步骤：
①电压检测单元检测直流输入单元的输入电压并发送到主控CPU；
②在主控CPU设定输出电压；
③根据输入电压、输出电压，由主控CPU根据公式计算出输出线圈的数量（由于输入线圈的数量是已知的，根据公式N1/V1= N2/V2可以计算出输出线圈的数量，其中N是线圈，V是电压）；
④主控CPU发送指令（转动圈数和转动方向）到电机A，电机A带动转筒B转动，转动B带动转筒A转动；
⑤电机A转动所需的圈数后，停止转动；
⑥由电压检测单元对输出电压进行检测，并将检测数据发送给主控CPU，主控CPU对检测输出电压和设定输出电压进行比较；
⑦如检测输出电压等于设定输出电压，则主控CPU将转筒A、转筒B上的线圈数量保存，执行⑧；如检测的输出电压不等于设定输出电压，由主控CPU发出异常警报；
⑧主控CPU发送指令给电机B，由电机B带动转轴、转轴带动转轮、转轮带动吊带反转，从而在压线板重力作用下压线板下降关闭，将导电线压住，且使导电线与导电块相接触。
当输入电压发生变化或者需要调整变压器的输出电压时，控制方法如下：
①主控CPU发送指令给电机B，由电机B带动转轴、转轴带动转轮、转轮带动吊带正转，从而吊带带动压线板上升，导电线恢复自由度；
②电压检测单元检测输入电压并发送到主控CPU；
③在主控CPU设定需要的输出电压；
④由主控CPU根据公式计算出输出线圈的数量；且主控CPU根据转筒A、转筒B现有上的线圈数量计算出转筒A需要转动的圈数以及转动方向；
⑤主控CPU将需要转动的圈数以及转动方向发送指令到电机A，电机A带动转筒B转动，转动B带动转筒A转动；
⑥电机A转动所需的圈数后，停止转动；
⑦由电压检测单元对输出电压进行检测，并将检测数据发送给主控CPU，主控CPU对检测输出电压和设定输出电压进行比较；
⑧如检测输出电压等于设定输出电压，则主控CPU将转筒A、转筒B上的线圈数量保存，执行⑨；如检测的输出电压不等于设定输出电压，并由主控CPU发出异常警报；
⑨主控CPU发送指令给电机B，由电机B带动转轴、转轴带动转轮、转轮带动吊带反转，从而在压线板重力作用下压线板下降，将导电线压住，且使导电线与导电块相接触。
本实施例中，所述转筒A、转筒B采用可拆卸式安装，方便维修和更换。
本实施例中，所述电机A、电机B均为正反转电机。
本实施例中，所述电压检测单元为电压监测仪。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏并网逆变器，其特征在于：包括直流输入单元、逆变单元、电压检测单元和主控CPU；
所述逆变单元包括：
逆变模块：用于将直流电压转变为交流电压；
升压模块：用于将从逆变模块中输出的交流电压进行升压；
所述升压模块包括变压器，所述变压器包括铁芯、输入端子、输入线圈、输出端子A、输出端子B、转筒A、转筒B；所述转筒A、转筒B上设有缠绕方向相同且通过导电线相连的导电线圈，且所述导电线圈的一端与输出端子A连接，所述导电线圈的另一端固定在转筒B上；所述转筒A安装在铁芯上，且所述转筒A上缠绕的导电线圈组成输出线圈，所述导电线与输出端子B连接，转筒B带动转筒A转动。
2.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器，其特征在于：所述变压器还包括穿线板，所述穿线板上设有穿线孔和压线装置，所述导电线穿过穿线孔；所述穿线孔的底边设有导电块，所述导电块与输出端子B连接；所述压线装置关闭时，导电线与导电块相接触。
3.根据权利要求2所述的光伏并网逆变器，其特征在于：所述压线装置包括转轴、转轮、压线板和导轨，所述转轴安装在转轮内的轴承上，所述转轮固定安装在穿线板上，所述转轮上设有吊带，所述吊带的一端固定在转轮上，所述吊带的另一端固定在压线板上；所述导轨位于穿线孔的两端，所述压线板的左右两端固定在导轨内。
4.根据权利要求3所述的光伏并网逆变器，其特征在于：所述导轨内设有滑轮，所述压线板的左右两端设有与滑轮相配合的凹槽。
5.根据权利要求3所述的光伏并网逆变器，其特征在于：所述穿线孔的下边、导电块的上边为连续的波浪形。
6.根据权利要求3所述的光伏并网逆变器，其特征在于：所述压线板与导电线的接触处为圆弧形。
7.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器，其特征在于：所述转筒A上设有导电圈，所述导电线圈的一端与导电圈固定连接，所述导电圈与输出端子A连接。
8.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器，其特征在于：所述转筒A和转筒B之间为齿轮连接。
9.一种光伏并网逆变器的控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
①电压检测单元检测直流输入单元的输入电压并发送到主控CPU；
②在主控CPU设定输出电压；
③根据输入电压、输出电压，由主控CPU根据公式计算出输出线圈的数量；
④主控CPU发送指令到电机A，电机A带动转筒B转动，转动B带动转筒A转动；
⑤电机A转动所需的圈数后，停止转动；
⑥由电压检测单元对输出电压进行检测，并将检测数据发送给主控CPU，主控CPU对检测输出电压和设定输出电压进行比较；
⑦如检测输出电压等于设定输出电压，则主控CPU将转筒A、转筒B上的线圈数量保存，执行⑧；如检测的输出电压不等于设定输出电压，由主控CPU发出异常警报；
⑧主控CPU发送指令给电机B，由电机B带动转轴、转轴带动转轮、转轮带动吊带反转，从而在压线板重力作用下压线板下降关闭，将导电线压住，且使导电线与导电块相接触。
10.根据权利要求9所述的光伏并网逆变器的控制方法，其特征在于：当输入电压发生变化或者需要调整变压器的输出电压时，控制方法如下：
①主控CPU发送指令给电机B，由电机B带动转轴、转轴带动转轮、转轮带动吊带正转，从而吊带带动压线板上升，导电线恢复自由度；
②检测输入电压；
③在主控CPU设定需要的输出电压；
④由主控CPU根据公式计算出输出线圈的数量；且主控CPU根据转筒A、转筒B现有上的线圈数量计算出转筒A需要转动的圈数以及转动方向；
⑤主控CPU将需要转动的圈数以及转动方向发送指令到电机A，电机A带动转筒B转动，转动B带动转筒A转动；
⑥电机A转动所需的圈数后，停止转动；
⑦由电压检测单元对输出电压进行检测，并将检测数据发送给主控CPU，主控CPU对检测输出电压和设定输出电压进行比较；
⑧如检测输出电压等于设定输出电压，则主控CPU将转筒A、转筒B上的线圈数量保存，执行⑨；如检测的输出电压不等于设定输出电压，并由主控CPU发出异常警报；
⑨主控CPU发送指令给电机B，由电机B带动转轴、转轴带动转轮、转轮带动吊带反转，从而在压线板重力作用下压线板下降，将导电线压住，且使导电线与导电块相接触。
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